江苏省梅村高级中学 2014-2015 学年度第一学期期中试卷高二物理（选修）2014.11命题：胡青友 校对： 李萍 审核：严国柱一、单项选择题（每小题 4 分，共 24 分）1关于磁感应强度 B= ，下列说法正确的是（ ）FILA电流元 IL 在磁场中受力为 F，则磁感应强度 B 一定等于FILB磁感应强度大小与电流元 IL 的乘积成反比，与 F 成正比C磁感应强度方向与电流元 IL 在此点的受力方向相同D磁感强度大小是由磁场本身因素决定的，而与有无检验电流无关2如图所示，一根截面积为 S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，单位体积内的电荷量为 q，当此棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为（ ）Avq B CqvS DqSqv3下图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的（ ）4如图所示，水平直导线中通有稳恒电流 I，导线的正上方处有一电子初速度 v0，其方向与电流方向相同，以后电子将（ ）A沿路径 a 运动，曲率半径变大B沿路径 a 运动，曲率半径变小C沿路径 b 运动，曲率半径变大D沿路径 b 运动，曲率半径变小5如图所示电路中，闭合电键 S，将滑动变阻器滑片 P 向左移 动一段距离后，下列结论正确的是（ ） A电流表示数变大 B电压表读数变大C灯泡 L 变亮 D电容器 C 上电荷量减小6图为质谱仪的原理图若有一质量为 m、带电量为 q 的静止带电粒子(不计重力)，经电压为 U 的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为 B 的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P 点，设 OPx，则图中能正确反映 x 与 U 之间函数关系的是（ ）二、多项选择题（每小题 5 分，共 25 分）7如图所示 UI 图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线 为某一电阻 R 的伏安特性曲线用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路，由图象可知（ ）A电源的电动势为 3 V，内阻为 0.5 B电阻 R 的阻值为 1 C电源的输出功率为 6WD电源的效率为 50%8如图所示，R 1 为定值电阻，R 2 为滑动变阻器，E 为电源电动势， r 为电源内阻，以下说法中正确的为（ ）A当 R1=R2+r 时，R 1 获得最大功率B当 R2=R1+r 时，R 2 获得最大功率C当 R20 时，R 1 获得最大功率D当 R20 时，电源的输出功率最大9如图所示，在竖直向上匀强磁场中，水平固定放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上四点，在这四点中（ ）Aa、b 两点磁感应强度相同Bc、 d 两点磁感应强度大小相等Ca 点磁感应强度最大Db 点磁感应强度最大10如图所示，用丝线吊着一个质量为 m 的绝缘带电小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从 A 点和 B 点向最低点 O 运动，则两次经过 O 点时（ ）A小球的动能相同B丝线所受的拉力相同C小球所受的洛伦兹力相同D小球的向心加速度相同11足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为 和 ()， 如图所示，加垂直于纸面向里的匀强磁场，分别将质量相等，带等量正、负电荷的小球 a 和b，依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在槽上的运动，下列说法中正确的是（ ）A在槽上 a、b 两球都做匀加速直线运动，a aa bB在槽上 a、b 两球都做变加速直线运动，但总有aa abC a、b 两球沿直线运动的最大位移分别为 Sa、S b， 则SaS bDa、b 两球沿槽运动时间分别为 ta、t b，则 tat b三、实验填空题（2 小题，共 24 分）12 （ 10 分）图甲为某同学 描绘额定电压为 3.8V 的小灯泡伏安特性曲线 的电路图（1 ）开关闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于 端（选填“A”、“B”或 “AB 中间”）（2 ）实验中测出 8 组对应的数据（见下表） ，描点作出 IU 图线，由图乙可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻 （选填“增大” 、 “减小”或“不变” ） U/V 0 0.20 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00 3.80I/A 0 0.08 0.13 0.18 0.21 0.25 0.29 0.33. （3 ）若把该灯泡接入图丙电路时，电流表的读数为 0.25A，已知 A、B 两端电压恒为3.0V，则定值电阻 R0 阻值为_；此时小灯泡的实际功率为 W13 （ 14 分）为了测量一个电池 组的电动势和内阻，设计实验装置 如图 1调节电阻箱至电阻值为2.5后保持不变，移动滑动变阻 器，记录电压表和电流表的读数，在U-I 图象中描出相应的数据点，如 图3回答下列问题：（1 ）根据实物图 1，在图 2 虚线 框中画出电路图；（2 ）在图 3 中正确绘出图像， 根据图像，求出电池组电动势E=_V 和内阻 r=_ _（3 ）该电路中的电流表 A 的读数比通过电池组的电流值 （填“偏大”或“偏小”） ，其误差产生的原因是 四、计算说明题（4 小题，共 47 分）14 （10 分）如图，两平行光滑导轨相距 L=0.2m，倾角 45金属棒 MN 质量 m=0.01kg，电阻 R8，匀强磁场的磁感应强度 B0.8T ，方向竖直向下，电源电动势E10V，内阻 r1，当电键 K 闭合时，MN 恰好平衡（1）金属棒 MN 所受安培力的大小；（2）变阻器 R1 的阻值15 （12 分）如图所示，电源的电动势 E6V ，电阻 R18 ，电动机绕组的电阻R02当电键 S1 闭合，电键 S2 断开时，电阻 R1 的电功率是 2.88W；当电键 S1 和 S2 都闭合时，电阻 R1 的电功率是 2W，求：（1）电源的内阻 r；（2 ）当电键 S1 和 S2 都闭合时，流过电源的电流；（3 ）当电键 S1 和 S2 都闭合时，电动机的输出功 率16 （ 12 分）如图所示，在以坐标原点 O 为圆心、半径为 R 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场一个重力不计的带电粒子从磁场边界与 x轴的交点 A 处以速度 v 沿 -x 方向射入磁场，恰好从磁场边界与 y 轴的交点 C 处沿+y 方向飞出（1 ）判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷 q/m；（2 ）若只将磁感应强度大小变为 ，求粒子在磁场B3/ 中的运动时间 t；（3 ）在（2 ）的条件下，求粒子出射点的坐标（用 R 表示） 17 （ 13 分）如图所示， M、 N 为等量异种电荷的平行金属板， S1、 S2 为板上正对的小孔，N 板右侧有两个宽度均为 d 的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与 S1、 S2 共线的 O 点为原点，向上为正方向建立 x 轴 M 板左侧电子枪发射出的热电子经小孔 S1 进入两板间，电子的质量为m，电荷量为 e，初速度可以忽略（1）当两板间电压为 U0 时，求从小孔 S2 射出电子的速度 v0；（2）若要电子都能穿过磁 场区域而打到荧光屏上，求两金属 板间电压的最小值 Umin；（3 ）若 UUmin，求电子 打到荧光屏上位置坐标 x 和金属板 间电压 U 的函数关系江苏省梅村高级中学 2014-2015 学年度第一学期期中试卷高二物理（选修）参考答案与评分标准一、单项选择题（每题 4 分，共 24 分）1D 2C 3A 4C 5B 6B二、多项选择题（每题 5 分，共 25 分）7AB 8BC 9BD 10AD 11ACD三、实验填空题（共 24 分）12 （ 10 分） （ 1）A（2 分）（2 ）描点作图（3 分） ；增大（2 分） （3 ）4；0.5（3 分）13 （14 分） （1）电路图（3 分） （2）描点作图 （2 分） E= 3V（0.1） （2 分） r= 3.5（0.3） （3 分）（3 ）偏小（2 分） ；伏特表的分流作用（2 分）四、计算说明题（共 47 分）14 （10 分）解：（1）金属棒平衡时的平面受力分析如图所 示由平衡条件得，F=mgtan= 0.1N （4 分）（2）F=BIL I （4 分）ER R1 r、式联立并代入数据，得 R17. （2 分）15 （12 分）解：（1）设 S2 断开时 R1 消耗的功率为 P1，则有：P1 2R1 代入数据解得：r2 （4 分）(ER1 r)（2）设 S2 闭合时 R1 两端的电压为 U，消耗的功率为 P2，则有：P 2 ，代入数据解得 U4VU2R1由闭合电路欧姆定律得，EU Ir ，代入数据解得：I1A （4 分）（3）流过 R1 的电流为 I1，流过电动机的电流为 I2，由欧姆定律得： I1 0.5A，UR1由串联电路的电流关系得：I 1I 2I，解得：I 20.5A ，由能量守恒得：UI 2P 出 I R0，2代入数据解得：P 出 1.5W. （4 分）16 （ 12 分）解：（ 1）由粒子的飞行轨迹，由左手定则可 知，该粒子带负电荷 （2 分）如图所示，粒子由 A 点射入，由 C 点飞出，其速度方 向改变了 90，则粒子轨迹半径 r1=R，又 ，则粒子的荷质比为 （3 分）12rvmqBBRvmq（2 ）当 ，由 得： ，设粒子从 D 点射出磁场，B3/2/rvmqRqBv3由几何关系得：=30 0，则粒子做圆周运动的圆心角为2=600，则（4 分）vRqBTt 3261/ （3 ）由几何关系得： ，则DA，RxD21)cos(RDAy23sin则出射点 D 的坐标为（ ， ） （3 分）17 （ 13 分）解：（ 1）由动能定理得 ，解得 （3 分）2001eUmv002eUm（2 ）电子能穿过磁场区域而打到荧光屏上的临界条件为 =d （3 分）vrB而 ，解得 min= （2 分）21eUmveBd2（3 ）电子穿过磁场区域而打到荧光屏上 时运动的轨迹如图所示设电子在磁场区 域做圆周运动的轨道半径为 r，穿过磁场区 域打到荧光屏上的位置坐标为 x，则由几何 关系得： ，2xrd又因为 ， ，mveB21Uv因此，电子打到荧光屏上的位置坐标 x 和金属板间电压 U 的函数关系为（ ） （5 分）22( )xdeBmeBd2